Лазерная сварка – инновационный метод соединения металлических деталей, все чаще заменяющий традиционные технологии (дуговая, газовая, электрошлаковая и др.). Это бесконтактный процесс, нагревание и плавление металла происходит под воздействием луча лазера. В зависимости от мощности аппарата и степени фокусировки луча производится глубокая или поверхностная пропайка. Допускается использование присадочной проволоки. Производительность обеспечивается высокой скоростью сварки, соединением за 1 проход, чистотой шва (финишная обработка не требуется).
Преимущества лазерной сварки
-
Прецизионность. Луч лазера строго ограничен по зоне воздействия. Он нагревает только ту поверхность, на которую направлен, практически не затрагивая прилегающие. Нет термического воздействия – нет деформации. Это особенно важно для тонкостенных элементов.
-
Бесконтактная сварка исключает попадание в сварочную ванну инородных элементов и, следовательно, порчу внешнего вида шва и уменьшение его прочности. Дает возможность осуществлять дистанционное соединение деталей, расположенных в местах с затрудненным доступом.
-
Прочность. Лазерный луч расплавляет металл очень быстро, при этом происходит его конвективное перемешивание, а вследствие этого - изменение структуры. Из расплава удаляются газы, достигается химическая однородность. Вследствие этого усталостная прочность (или сопротивление усталости) сварного шва выше, чем у основного материала (например, для стали это 650 МПа против 690 Мпа для шва).
-
Высокая производительность. Скорость выполнения сварки при помощи лазерной технологии в 8-10 раз выше, чем у привычных способов. Это обусловлено, во-первых, отсутствием необходимости делать несколько проходов, во-вторых, тем, что шов обычно не нуждается в чистке, шлифовке и т.д..
-
Использование присадок необходимо для увеличения сечения шва, устранения его занижения. В аппаратах автоматический и ручной лазерной сварки есть специальное устройство для подачи присадочной проволоки.
-
Чистый шов минимальной ширины. Лазерный луч, в отличие от электрода, не оставляет в шве никаких частиц, поэтому место соединения получается максимально чистым и аккуратным, не нуждающимся в механической обработке.
Обратите внимание: если у аппарата ручной манипулятор, можно осуществлять длинные фигурные швы, не ограничиваясь размером рабочего поля.
Недостатки
Технология лазерной сварки требует использовать более мощные лазерные источники для материалов большей толщины. Максимальная толщина листа нержавеющей стали для аппарата 2 кВт – 7 мм. С увеличением мощности растет и цена. Пожалуй, это основной и даже единственный недостаток технологии.
Особенности технологии
При помощи устройств для лазерной сварки осуществляют следующие виды соединения: точечное (в импульсном режиме) и шовное (непрерывный режим для герметичного шва, импульсный с перекрытием для тонкостенных деталей).
Качество результата во многом зависит от предварительной обработки деталей. Необходимо очистить их от любых загрязнений и влаги, зачистить кромки и обеспечить минимальный зазор между соединяемыми элементами. Предпочтительный вид соединения – стыковое.
Сферы применения
Устройства малой мощности применяются в электронике, ювелирном деле, стоматологии, приборостроении. Аппараты средней и большой мощности используются в авиа- и кораблестроении, автомобильной промышленности и др.
